鎖存器和寄存器介紹

鎖存器和寄存器

寄存器主要由觸發(fā)器和一些控制門組成，每個觸發(fā)器能存放一位 二進制碼，存放N位數(shù)碼，就應該有N位觸發(fā)器。為保持觸發(fā)器能正常完成寄存器的功能，還必須用適當?shù)拈T電路組成控制電路。

鎖存器是由電平觸發(fā)器完成的，N個電平觸發(fā)器的時鐘端連在一起，在時鐘脈沖作用下能接收N位二進制信息。

從寄存器數(shù)據(jù)角度看，鎖存器和寄存器的功能是一樣的，其區(qū)別僅在于鎖存器是用電平觸發(fā)的，而寄存器是用邊沿觸發(fā)器觸發(fā)的，即寄存器的輸出端平時不隨輸入端的變化而變化，只有在時鐘有效時，才將輸入端的數(shù)據(jù)送到輸出端;而鎖存器的輸出端平時總隨輸入端變化而變化。

寄存器是在時鐘沿進行數(shù)據(jù)的鎖存，而鎖存器是用電平使能來鎖存數(shù)據(jù)。所以寄存器的Q輸出端在每個時鐘沿都會被更新，而鎖存器僅在使能電平有效時才被更新。在FPGA設計中建議如果不是強制需求鎖存器，則應該盡量使用寄存器。

寄存器按功能可以分為兩類，即基本寄存器和移位寄存器?；炯拇嫫鞯臄?shù)據(jù)只能并行的輸入或輸出;移位寄存器中的數(shù)據(jù)可以在移位脈沖作用下一次逐位右移或左移，數(shù)據(jù)既可以并行輸入并行輸出，也可以并行輸入串行輸出、串行輸入串行輸出、串行輸入并行輸出,因其數(shù)據(jù)輸入輸出方式非常靈活，所以用途非常廣泛。

鎖存器

鎖存器通常由D觸發(fā)器構成，在數(shù)字電路中，74373是一種常用的8位鎖存器，它由使能控制端EN、數(shù)據(jù)鎖存控制端G、數(shù)據(jù)輸入端D7~D0和數(shù)據(jù)輸出端Q7~Q0構成，其邏輯符號與其真值表如下;

例6-13] 74373鎖存器的VHDL描述。

分析:通過74373 鎖存器的真值表可以看出，當數(shù)據(jù)鎖存控制端G=1且使能控制端EN=0時，鎖存器把輸入端口D的數(shù)據(jù)送到輸出端口; 當數(shù)據(jù)鎖存控制端G=0且使能控制端EN =0時，鎖存器輸出端口將保持前一個狀態(tài);當使能控制端EN=1時，不管數(shù)據(jù)鎖存控制端G的狀態(tài)如何，這時鎖存器輸出端口將處于高阻態(tài)。編寫74373鎖存器的VHDL程序時，需先使用IF語句判斷EN是否等于見 若是，再使用IF語句判斷G是否等于1，如果G等于1，則將D輸入到Q中，否則Q保持前一狀態(tài);當EN=0時，則Q輸出為高阻態(tài)。74373 鎖存器的VHDL程序編寫如下:

6位串入串出移位寄存器的結構化描述